While using the recording within the first collisions within the Large Hadron Collider (LHC) in November 2009, a totally new trend within the domain of high energy and relativistic heavy-ion physics has began. Among the early observables which may be addressed, the measurement regarding quark flavor production is presented during this thesis. Hadrons that consist only of u, d, and s quarks constitute most of the created particles in pp and Pb–Pb collisions. Their measurement forms the inspiration for almost any detailed understanding in the collision along with the answer within the question if hadronic matter undergoes a phase transition for that deconfined quark-gluon plasma at high temperatures. The fundamental concepts of ultra-relativistic heavy- ion physics are briefly introduced within the first chapter adopted getting a brief description within the ALICE experiment. A specific focus is decided across the unique particle identification (PID) abilities since they provide you with the foundation the measurements that are presented within the following chapters. The particle identification using the specific energy reduction in time Projection Chamber (TPC) is a valuable part within the overall particle identification inside the experiment. Its underlying concepts, the complex extraction of relevant calibration parameters, along with the achieved performance have fun playing the primary topics in the thesis and they are presented within the second chapter.&#13

The particle identification while using the TPC may be directly helpful for that extraction of transverse mo- mentum (pt) spectra of billed pions, kaons, and protons. Situation study, and it is related systematic error, is discussed in greater detail within the third chapter.

To be able to enlarge the pt-selection of the spectrum, situation study presented during this thesis was extended getting a combined PID within the TPC dE/dx signal combined with information when-of-Flight (TOF) system. Along with two in- dependent analyses, which originate from stand-alone tracking and PID within the Inner Tracking System (ITS) as well as on a TPC-independent PID while using the TOF, an entire pt-spectrum may be acquired. The various and independent analyses are overlapping in lots of pt-occasions and provide thus a helpful mix-sign in the outcomes. Within the 4th chapter, the resulting pt-spectra of pions, kaons, and pro- tons are put in a bigger context according to complementing ALICE measurements on strange particle production. Particularly, it’s found that the measured particle yields continue with the trend from lower forces which strange particle production in pp collisions is incorporated up regarding Pb–Pb collisions.&#13 The measurement regarding anti- and hyper-nuclei is presented within the following chapter. It’s proven that nuclei for the 4He may be observed. The fundamental identification, renovation, and efficiency correction means of anti- and hyper-nuclei are outlined. In addition with this particular, trigger methods for future running and seems for unknown hyper-matter states are briefly discussed. The thesis concludes within the last chapter through getting an interpretation within the acquired results according to hydrodynamical and thermal models.

Particularly, preliminary thermal matches the measured particle yields have been verified.

Durch dem Aufzeichnen der ersten pp und Pb–Pb Kollisionen am Large Hadron Collider (LHC) im November 2009 begann eine neue Epoche in der Hochenergie- und relativistischen Schwerionen- physik. Die in dieser Arbeit beschriebene Messung der Produktion von Hadronen, welche aus family area leichten u, d und s Quarks aufgebaut sind, wird typischerweise bereits in relativ kurzer Zeit nach Beginn plusieurs Experimentes durchgefhrt. Dies liegt zum einen in der Tatsache begrndet, dass diese Teilchen durch viel grerer Hufigkeit entstehen als solche aus schweren c oder b Quarks. Zum an- deren bildet diese Messung die Basis fr die Interpretation weiterer Observablen und damit ein de- taillierteres Verstndnis der Kollision, insbesondere im Hinblick auf die entscheidende Frage, primary physician die in family area Kollisionen entstehende hadronische Materie bei hohen Temperaturen in einer Phase vorliegt, in der das confinement der Quarks aufgehoben ist. Letztere Eigenschaft beschreibt das Verhalten von Quarks, unter normalen Umgebungsbedingungen immer in farbneutralen Zustnden gebunden zu sein. Im Gegensatz dazu sind Quarks und Gluonen in der sogenannten Quark-Gluon-Plasma Phase nicht mehr zu einzelnen Hadronen lokalisierbar. Eine Voraussetzung dafr ist das Vorliegen eines Mediums im lokalen thermischen Gleichgewicht und damit die Anwendbarkeit thermodynamischer und hydrodynamischer Konzepte, welche in dieser Arbeit auf der Basis von Transversalimpulsspektren von Pionen, Kaonen und Protonen berprft wird.&#13 Die Grundlage fr die Extraktion der entsprechenden Spektren ist die Identifikation der entsprechen- family area Teilchen. Das ALICE Experiment unterscheidet sich von family area anderen groen LHC Experimenten ATLAS und CMS vor allem dadurch, dass in ihm alle bekannten Technologien zur Teilchenidenti- fizierung zur Anwendung kommen: spezifischer Energieverlust dE/dx, bergangstrahlung, Flugzeit- messungen, Cherenkov-Strahlung und Kalorimetrie. Die entsprechenden Sub-Detektoren werden im ersten Kapitel dieser Arbeit vorgestellt. Die Teilchenidentifizierung ber family area spezifischen Energiev- erlust, welcher durch die Bethe-Bloch Funktion beschrieben werden kann, und die Vielzahl der dazu bentigten Kalibrierungen bilden einen Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit und werden im zweiten Kapitel detailliert dargestellt. Die Angleichung der Signalstrke der 557 568 Auslesekanle erfolgt durch Hilfe von radioaktivem Krypton-Gas, welches in das TPC Gasvolumen eingeleitet wird. Weit- erhin muss beispielsweise die Abhngigkeit der Gasverstrkung als Funktion plusieurs Luftdrucks per- manent bercksichtigt werden. Da die ALICE TPC insbesondere fr Pb–Pb Kollisionen optimiert wurde, mssen auch multiplizittsabhngige Effekte beachtet werden. Nach Bercksichtigung aller notwendigen Korrekturfaktoren kann eine dE/dx-Auflsung von ca. 5.2% und eine entsprechende Separation von ca. 11.5 zwischen minimal ionisierenden Teilchen und Teilchen auf dem Fermi- Plateau erreicht werden, welche sogar die erwarteten Werte plusieurs Technischen Design Reports leicht bertrifft.&#13 Die durch Hilfe der TPC identifizierten Pionen, Kaonen und Protonen bilden die Basis der entsprechen- family area pt -Spektren. Die entsprechende Analyse wird zusammen durch der bentigten Korrektur fr die De- tektoreffizienz im zweiten Kapitel der vorliegenden Arbeit vorgestellt. Um family area abgedeckten Bereich bezglich plusieurs Transversalimpulses zu vergrern, werden die erzielten Resultate durch unabhngigen Analysen basierend auf dem Energieverlust im Inner Tracking System und Flugzeitmessungen im TOF kombiniert. Die Spektren der individuellen Detektoren stimmen in family area berlappenden Bereichen in- nerhalb von 5% in pp und 10% in Pb–Pb Kollisionen berein. Die zwei wichtigsten charakteristischen Gren der Spektren, der mittlere Transversalimpuls pt und die integrierte Anzahl der produzierten Teilchen je Einheit Rapiditt dN/dy, werden durch Hilfe entsprechender Matches pp und Pb–Pb Kollisio- nen extrahiert.&#13 &#13 Im darauffolgenden Kapitel werden die so erhaltenen Ergebnisse durch komplementren Messungen von Hadronen aus leichten Quarks (KS0, , , ) verglichen, um sie in einen greren Zusammenhang einzuordnen. Im Allgemeinen zeigt sich, dass sich die relative chemische Zusammensetzung der produzierten Teilchen nur leicht im Vergleich zu niedrigeren Energien verndert. Dies entspricht der Vorhersage plusieurs thermischen Modells, die genauer im abschlieenden Kapitel diskutiert wird. Darber hinaus ergibt sich, dass auch bei LHC Energien die Produktion von Teilchen durch Strange-Quarks in Pb–Pb Kollisionen weniger stark unterdrckt ist als in pp Kollisionen. Die Interpretation der Form der Spektren erfolgt auf der Basis von hydrodynamischen Methoden, die eine gute Beschreibung ermglichen.&#13 Die Messung von leichten Anti- und Hyper-Kernen wird im fnften Kapitel dargestellt. Durch der gegenwrtig zur Verfgung stehenden Statistik ist die Beobachtung von Anti-Kernen bis 4He mglich. Die grundlegenden Techniken zur Identifikation und Effizienz-Korrektur dieser seltenen Teilchen wer- family area gezeigt. Darber hinaus werden als Ausblick mgliche Trigger-Konzepte prsentiert und die Suche nach exotischen Zustnden, insbesondere eines gebundenen Di-Baryons aus einem Lambda und einem Neutron, vorgestellt.

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